EP2915740A1 - Dispositif de positionnement relatif de deux pièces d'aéronef telles qu'une traverse et un cadre de fuselage - Google Patents

Dispositif de positionnement relatif de deux pièces d'aéronef telles qu'une traverse et un cadre de fuselage Download PDF

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EP2915740A1
EP2915740A1 EP15157829.1A EP15157829A EP2915740A1 EP 2915740 A1 EP2915740 A1 EP 2915740A1 EP 15157829 A EP15157829 A EP 15157829A EP 2915740 A1 EP2915740 A1 EP 2915740A1
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EP
European Patent Office
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positioning
bore
relative
assembly according
along
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15157829.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yves Durand
Bernard Guering
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Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10—Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/061—Frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/18—Floors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/70—Constructional aspects of the UAV body
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making

Definitions

  • the invention relates to an assembly comprising a first aircraft part and a second aircraft part as well as a device for positioning the first part relative to the second part.
  • each crossbar which is generally of great length (several meters) is brought into correspondence, via its two opposite ends, respectively with two opposite points of the inner periphery of each frame.
  • the subject of the present invention is thus, in one aspect, an assembly comprising a first aircraft part (T) and a second aircraft part (C) and a device for positioning the first part relative to the second part, the first piece having a free end provided with at least a first bore (a1, a2) and the second part having a hooking portion provided with at least a second bore (a3) intended to correspond with said at least one first bore, characterized in that the device comprises at least one mechanical positioning element serving as a geometric reference point during a relative displacement said at least first and second bores pierced at their final diameters for positioning, in at least one of a first, second and third geometric axes, said at least one first bore relative to said at least one second bore.
  • the bores having been previously drilled to their final diameter they do not require additional drilling. This simplifies the subsequent operations that can take place in an environment that is better not to pollute and that is otherwise cluttered. A precise positioning of the bores relative to each other is then necessary since the parts are already at the final dimensions of the assembly.
  • the positioning of the bores takes place according to at least one geometric axis, in a simple manner, thanks to said at least one mechanical positioning element which serves as a geometric reference point when moving a workpiece relative to the other in order to bring into correspondence ( ex: centering) the bores along said at least one geometric axis. This can, under certain circumstances, allow simultaneously or almost simultaneous positioning according to two geometric axes, or all three.
  • the invention also relates, in another aspect, to an aircraft, characterized in that it comprises at least one assembly as briefly described above.
  • the object of the invention is, in yet another aspect, a method of positioning a first aircraft part (T) relative to a second aircraft part (C), the first part having a free end provided with at least one first bore (a1, a2) and the second part having a hooking part provided with at least one second bore (a3) intended to correspond with said at least one first bore, characterized in that said at least one first bore and said at least one second bore are drilled to their definitive diameter prior to their relative positioning, the method comprising a step of relative displacement of said at least first and second bores and positioning, along at least one of the three axes said at least one first bore relative to said at least one second bore via at least one mechanical positioning element which serves as a e geometric reference between said at least first and second bores during the relative movement.
  • the method may also include at least some of the possible features set forth above in connection with the positioning assembly.
  • the present invention applies in particular in aeronautics to the positioning of a first part such as an aircraft cross member (intended to form, together with other crosspieces, the structural part of a floor of an aircraft) relative to to a second fixed part such as a frame of a primary aircraft fuselage structure, hereinafter referred to as a fuselage frame.
  • a first part such as an aircraft cross member (intended to form, together with other crosspieces, the structural part of a floor of an aircraft) relative to to a second fixed part such as a frame of a primary aircraft fuselage structure, hereinafter referred to as a fuselage frame.
  • the free end 12 of the crossbar (as its opposite end not visible on the figure 1 ) is configured as a clevis aligned in the direction of longitudinal extension of the cross.
  • the free end 12 of the cross member comprises a bore which is drilled in each of the two parallel arms 12a, 12b of the yoke.
  • the first two bores a1, a2 are aligned along a single axis which is perpendicular to the direction of longitudinal extension of the cross member T.
  • the hooking portion 14 is arranged on the inner peripheral edge of the frame C and is configured as a pin which extends radially inwardly of the frame.
  • the post 14 is pierced with a second bore a3 perpendicular to the plane in which the frame C extends.
  • the bores a1, a2, a3 are drilled in the parts before they are placed in the primary fuselage structure. These bores already have the final diameter required for the subsequent assembly of the parts and therefore do not require additional drilling or grinding operation.
  • the free end 12 of the cross member is disposed near the attachment portion 14 of the frame, above it, for the relative positioning of the parts.
  • a device 20 for positioning the crossbar T relative to the frame C is used to geometrically align (align) very precisely (within a few tenths of a millimeter), the first two bores a1 and a2 with the second bore a3.
  • the positioning device 20 provides the relative positioning along three geometric axes, namely a first geometric axis X (horizontal axis), a second geometric axis Z (vertical axis) and a third geometric axis Y (horizontal axis).
  • the Z and Y axes are contained in the plane of the frame and are perpendicular to the axes of the bores a1, a2 and a3, while the X axis is parallel to said axes of the bores.
  • the first positioning element 22 has the function of ensuring the centering of the cross member, and therefore of the first two bores a1, a2, relative to the frame, and therefore to the second bore a3.
  • the first element 22 is arranged, for example removably, above the pin 14 to come into special contact with the free end 12 of the cross member which is generally brought from above.
  • the first centering element 22 is, for example, an insert (eg shoe) having a wedge shape 22a in its upper portion which is intended to cooperate with the free end of the crosspiece.
  • the lower portion 22b or base of the pad 22 is widened to have a better seat on the upper portion 14a of the post 14.
  • the pad is, for example, glued to the post.
  • the aforementioned positioning means more particularly comprise a second positioning element 24 which is able to position / center along the second axis Z the first two bores a1, a2 (already positioned along the first axis X) relative to the second bore a3.
  • This second positioning element 24 is arranged, for example removably, below the pin 14 to act as a vertical stop at the free end 12 of the crossbar.
  • the second element 24 is for example a wedge which is mounted in the portion 14b of the stud located under the bore a3.
  • the wedge has, for example, a U-shape whose opening is engaged on the aforementioned lower portion 14b of the post and the two branches of the U thus frame this portion.
  • the positioning means also comprise a plurality of geometrical landmarks arranged partly on the free end 12 and partly on the post 14. These geometrical landmarks are intended to be aligned with each other along the third axis Y, provided that the first bores a1 and a2 and the third boring a3 have been positioned relative to each other along the first axis X and the second axis Z.
  • the alignment of the geometrical marks with the third axis Y ensures the relative positioning / centering of the bores a1, a2, a3 along this axis.
  • the geometric marks take for example the form of pins, two of which 27, 28 are respectively formed on the upper face of each of the two arms 12a, 12b of the free end (on either side of the notch formed between these arm), vertical to the central axis of the bores a1 and a2.
  • a third lug 29 is formed on the upper portion of the post, vertically to the central axis of the bore a3.
  • the pad 22 is set back relative to the lug 29, between the latter and the inner peripheral edge of the frame to which it is leaned.
  • the positioning device further comprises a positioning tool 30 which is positioned above the free end 12 of the crossmember. This tool is able, on command, to bring the geometric marks 28, 27 and 29 in geometric correspondence or in alignment along the third axis Y.
  • the tool 30 is, for example, a pincer readjustment clamp which can be hydraulic, electric, manual, depending on the value of the readjustment effort to be exerted.
  • the tool is also optionally provided with a force limiter to secure the parts.
  • the crossbar T is first attached to a fastening portion or attachment 15 of the frame C (identical to the attachment portion 14).
  • a fastening portion or attachment 15 of the frame C identical to the attachment portion 14.
  • FIG 5 illustrates the free end 17 and the portion 15 are bolted together in the bores in correspondence of the two parts.
  • the figure 3 illustrates the crossbar T attached to a single 17 of its ends while the other end 12 opposite free is waiting for positioning and assembly with the portion 14 of the frame.
  • the gap between the end 12 and the part 14 of the frame has been deliberately exaggerated for the purposes of illustration. In practice the offset is of the order of a few millimeters.
  • the positioning of the free end 12 of the cross member relative to the attachment portion 14 of the frame uses the positioning device 20 described with reference to the Figures 1 and 2 .
  • the free end 12 is brought above the attachment portion 14 and is lowered vertically (manually or with a lifting / lowering machine) so that the yoke comes into contact with the first positioning element 22.
  • one of the two arms 12a, 12b of the yoke touches one of the sloping edges of the upper corner 22a of the pad and slides on the latter as the cross goes down. This has the effect of positioning the two arms 12a, 12b of the yoke on either side of the pad, thus centering it on the pad ( figure 8 ).
  • the first bores a1 and a2 are thus positioned relative to the second bore a3 along the first axis X.
  • the free end 12 has already been positioned relative to the part 14 along the first axis X.
  • the crosspiece T continues its descent until the lower face 12a1, 12b1 of the arms of the yoke comes into contact with the second positioning element 24 (wedge), in particular with the branches of the U that forms the wedge.
  • This second element 24 thus forms a stop along the second axis Z ( figure 10 ).
  • first positioning element 22a for example, has been dismounted as soon as the free end 12 of the crossbar has descended below the altitude of this element ( Figures 9 and 10 ).
  • This last positioning step is implemented by the tool 30 of the figure 2 which is, for example, a clip clamped on the cross member, for example on the two longitudinal flanks recessed therefrom.
  • the body 32 of the tool is mounted in a locked manner on the upper longitudinal edges of the sidewalls whose flank, noted 40, represented on the figure 11 .
  • the head 34 of the tool comprises gripping members 36 which are adapted to lock on the two lugs 27, 28, on the one hand, and the lug 29, on the other hand, and to move one relative to the other in order to bring the lugs 27, 28 in alignment (along the X axis) with the lug 29.
  • the gripping members 36 comprise, on the one hand, one or more first gripping members which are able to lock on the two lugs 27, 28 and, on the other hand, one or more second gripping members which are adapted to lock on the lug 29.
  • the first members are able to move relative to the second members (or vice versa) along the Y axis by means of drive means (motor). .) integrated in the tool, for example the body 32 of the latter, and controlled (by an external command on the tool or to distance) to move the first members in motion relative to the second members (or vice versa) along the Y axis.
  • the tool exerts traction along the Y axis on the lug 29 to bring it into geometric correspondence with the lugs 27 and 28, thus making the frame C shown in FIG. figure 3 (The frame has a certain flexibility in its design by design and because it is adapted to withstand the forces due to the pressurization of the aircraft cabin in flight).
  • the lugs 27, 28 are centered (by design) precisely on a vertical axis which passes through the center of each of the two first bores a1, a2.
  • the lug 29, for its part, is centered (by design) precisely on a vertical axis passing through the center of the second bore a3.
  • the alignment of the three lugs 27 to 29 ensures the positioning of the three bores relative to each other along the third axis Y.
  • the Figures 12 and 13 respectively illustrate in side and top view the relative final positioning of the bores along the three geometric axes X, Z and Y.
  • the bores are in geometric correspondence with each other in a given tolerance zone, for example to a few tenths of a millimeter.
  • a screw of the conical tip type 42 ( figure 14 ) is then inserted into the bores in order to perfect the centering of said bores with each other.
  • This screw 42 is for example implemented by a pulling tool which bears on the inner face of the hollow body of the screw.
  • a nut 44 is then mounted on the open end of the screw 42 which is located opposite the head of said screw.
  • the figure 15 schematically represents a primary aircraft fuselage structure marked S comprising several frames C and several crosspieces T which each extend between two diametrically opposite attachment points on the inner periphery of each frame.
  • the sleepers were positioned and assembled as described above.
  • the elements / positioning means of the positioning device are of a purely mechanical nature and therefore do not comprise electronic, optical or other components, such as a camera.
  • elements / mechanical means serve as geometric landmarks to help the relative positioning of two aircraft parts (not necessarily those of the figures) but which do not participate in the functionalities of the parts: the elements / mechanical means are elements / means additional to the parts and which are there only to serve as benchmarks during the relative movement of the two parts.
  • One and / or more of these elements / means are associated with one and / or the other of the parts to be positioned, permanently or temporarily.
  • One and / or more of these elements / means are for example permanently fixed to one and / or the other part being for example made in one piece with a piece (eg pins 27, 28) or reported to this piece but not removable.
  • one or more of these elements / means are temporarily attached to one and / or the other part, thus constituting one or more inserts and removable elements (eg elements 22 and 24).
  • these means / mechanical positioning means are arranged laterally or offset from the bores: they are therefore not arranged facing each other or even inside the one and / or the other bores.
  • the elements / mechanical means used as geometrical landmarks do not require additional mechanical structure to hold them in position on the parts to be positioned or adjacent to them. They therefore constitute a particularly simple solution to implement.
  • FIGS. 16 to 19 illustrate another embodiment of a device 50 for positioning the first part (crossbar) T relative to the second part (frame) C.
  • This device 50 comprises the first positioning element 22 represented on the Figures 1, 2 and 6 to 9 which is used in the same way (positioning along the first axis X).
  • the active members 52, 54 are able to transmit electromagnetic waves and the passive member 56 is able to receive them.
  • the organs may be, for example, magnetic targets.
  • the device 50 also comprises a closed-loop control system 60.
  • the system 60 is able to control, on the one hand, the electromagnetic waves transmitted by the active members 52, 54 and, on the other hand, as a function of the waves received by the passive organ 56, the relative displacement of the crossbar relative to the frame so as to bring into geometric correspondence the active and passive organs.
  • These organs can also be considered as elements serving as geometrical landmarks (of a type other than the purely mechanical elements of Figures 1 to 15 ) present on the parts or associated with the parts (for example temporarily) and that one seeks to bring in geometric correspondence with each other.
  • the system 60 more particularly comprises a control and control unit 62 which is connected to the active and passive members, on the one hand, and to a tool 64, on the other hand.
  • the tool 62 can be integrated into the tool 64.
  • the tool 64 comprises a body 66 mounted in a locked manner on the top and on the two recessed longitudinal flanks (eg flank 40) of the cross member as for the tool 30 of the figure 11 .
  • tool 64 exerts axial traction on the frame C (compression of the frame).
  • the active members 52, 54 are, for example, made in the form of pellets inserted respectively into the bores a1 and a2 ( figure 16 ) of the clevis 12. It is the same for the passive member 56 inserted in the bore a3 of the pin 14.
  • the method according to this other embodiment of positioning the cross member relative to the frame begins, as for the previous method, a positioning along the first axis X by means of the first positioning element 22 (centering element).
  • the device 50 described above is used to align the pins 27 to 29 with each other. (along the X axis) and therefore to geometrically align the bores a1, a2, on the one hand, and a3, on the other hand, along the Z and Y axes.
  • the figure 18 is a sectional view showing the arrangement of the active members 52, 54 on either side of the passive member 56 when these members have been placed in their respective housings (bores a1, a2, a3) and that their positions were aligned along the three geometric axes.
  • the figure 19 illustrates the positioning of the two parts according to the three geometric axes.
  • the active members 52, 54 are removed, while the passive member 56 is driven out during the installation of the screw 42 of the figure 14 .
  • This passive organ may for example constitute a sacrificial organ.
  • the mechanical elements / means used as geometrical landmarks have the same characteristics as previously. They are associated with the active and passive members that are arranged in the bores to be aligned. However, the active and passive organs could be arranged at another place of the rooms. Whatever the arrangement of the organs, they are particularly simple to handle and place on the parts, especially when they are in the bores. They do not require a mechanical support structure for holding in position on the parts. The advantages and characteristics presented in connection with the first mode also apply here as long as they do not conflict with the presence of organs.
  • the embodiments described above first provide for positioning along the first axis X with the first positioning element 22, then positioning along the other two axes Z and Y with the second positioning element 24 and the geometric marks. 27 to 29.
  • the positioning takes place along the first axis with the first element 22 and, during this positioning, the positioning is obtained simultaneously along the two other axes without involving either the second element 24 or the geometric marks 27
  • the positioning device can thus be considerably simplified since it is reduced to the first element 22.
  • a second variant not shown can take the first variant by adjusting geometric landmarks on the two parts (such pins 27 to 29) to control the correct positioning of parts.
  • the relative positioning of the parts can take place only along the second (Z) and third axis (Y) by passing from the first positioning element 22.
  • the crossbar is directly mounted by its clevis on the tenon of the frame.
  • FIGS. Figures 16 to 19 can be simplified by omitting the first positioning element 22 as for the third variant.
  • the number of active and passive organs, their location and shape may vary. These bodies may also be reported on the parts after their construction, removably or not, or be integrated into said parts during their construction.
  • the shape, the location and the number of the elements 22, 24 and 27 to 29 may vary while each ensuring the same function or functions.
  • the elements or some of them can be removable or not.
  • the locations of the yoke 12 and the post 14 can be reversed: the yoke is integral with the frame and the tenon is secured to the cross.
  • the yoke and the tenon may be replaced by other attachment means or complementary interlocking to ensure the assembly of a cross on a frame.
  • a tool is used to bring in geometric correspondence along one or more geometric axes of the geometrical landmarks present on the two parts to be positioned and which are different from the pins identified in the figures described above.
  • the active and passive members of the embodiment of the Figures 16 to 19 may be used in combination with one and / or more other mechanical positioning elements which are not necessarily shim 22 or lugs 27 to 29.
  • the two parts to be positioned relative to each other may be other parts of an aircraft and as what has been said above in particular, in terms of characteristics, features and benefits s' also applies to the positioning of other aircraft parts.
  • One and / or the other of these parts can be mobile for at least part of the duration of implementation of the method of positioning a part relative to the other.
  • one and / or the other of the aforementioned embodiments and variants apply to the positioning of other aircraft parts either by using one or more elements serving purely mechanical geometrical landmarks or by combining such or such elements to active and passive organs (in addition), as previously mentioned in the Figures 16 to 19 and / or in its variants.
  • the shape, the number, the location of the element (s) serving as geometrical landmarks and the active and passive components relative to the parts to be positioned and assembled may vary from what has been said previously.

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  • Remote Sensing (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un dispositif (20) de positionnement d'une première pièce (T) relativement à une deuxième pièce (C). La première pièce comporte une extrémité libre (12) avec un premier alésage (a1) et la deuxième pièce comporte une partie d'accrochage (14) avec un deuxième alésage (a3) destiné à venir en correspondance avec le premier alésage. Le premier et le deuxième alésage sont percés à leur diamètre définitif préalablement à leur positionnement relatif. Le dispositif comporte un ou plusieurs éléments de positionnement (22, 24, 27-29) qui sont aptes à positionner, suivant au moins un des trois axes géométriques, le premier alésage (a1) relativement au deuxième alésage (a3).

Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • L'invention concerne un ensemble comprenant une première pièce d'aéronef et une deuxième pièce d'aéronef ainsi qu'un dispositif de positionnement de la première pièce relativement à la deuxième pièce.
    • ART ANTERIEUR
  • Dans le secteur aéronautique, l'assemblage des traverses (les traverses constituent la partie structurale d'un plancher de l'aéronef) à des cadres qui constituent la structure primaire du fuselage doit être réalisé de manière précise. Chaque traverse qui est généralement d'une grande longueur (plusieurs mètres) est amenée en correspondance, par l'intermédiaire de ses deux extrémités opposées, respectivement avec deux points opposés de la périphérie interne de chaque cadre. Les extrémités opposées de la traverse et les points de fixation respectifs du cadre, qui sont généralement pré-percés avant leur mise en correspondance, sont alors percés définitivement et assemblés in-situ.
  • Lorsque des équipements parfois sensibles (car intégrant des composants électroniques et des éléments électriques) ont déjà été amenés à l'intérieur de la structure primaire de fuselage, les opérations de perçage qui sont réalisées ultérieurement génèrent des copeaux, de la poussière qui sont susceptibles de polluer ces équipements.
  • Il serait donc utile de pouvoir remédier à ce problème.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • La présente invention a ainsi pour objet, selon un aspect, un ensemble comprenant une première pièce d'aéronef (T) et une deuxième pièce d'aéronef (C) et un dispositif de positionnement de la première pièce relativement à la deuxième pièce, la première pièce comportant une extrémité libre pourvue d'au moins un premier alésage (a1,a2) et la deuxième pièce comportant une partie d'accrochage pourvue d'au moins un deuxième alésage (a3) destiné à venir en correspondance avec ledit au moins un premier alésage, caractérisé en ce que , le dispositif comporte au moins un élément de positionnement mécanique servant de repère géométrique lors d'un déplacement relatif desdits au moins un premier et deuxième alésages percés à leurs diamètres définitifs afin de positionner, suivant au moins un parmi un premier, un deuxième et un troisième axes géométriques, ledit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage. Les alésages ayant été préalablement percés à leur diamètre définitif ils ne requièrent plus de perçage supplémentaire. Ceci simplifie les opérations ultérieures qui peuvent avoir lieu dans un environnement qu'il est préférable de ne pas polluer et qui est par ailleurs encombré. Un positionnement précis des alésages l'un par rapport à l'autre est alors nécessaire puisque les pièces sont déjà aux dimensions finales de l'assemblage. Le positionnement des alésages a lieu selon au moins un axe géométrique, de manière simple, grâce audit au moins un élément de positionnement mécanique qui sert de repère géométrique lors du déplacement d'une pièce relativement à l'autre afin d'amener en correspondance (ex : centrage) les alésages suivant ledit au moins un axe géométrique. Ceci peut, dans certaines circonstances, permettre de façon simultanée ou quasi-simultanée le positionnement selon deux axes géométriques, voire les trois.
  • Selon d'autres caractéristiques possibles prises isolément ou en combinaison l'une avec l'autre :
    • ledit au moins un élément de positionnement est associé de manière permanente ou temporaire à l'une des première et deuxième pièces ;
    • ledit au moins un élément de positionnement ne participe pas aux fonctionnalités des première et deuxième pièces;
    • ledit au moins un élément de positionnement n'est pas disposé en vis-à-vis ou à l'intérieur desdits au moins un premier et deuxième alésages ;
    • le premier axe géométrique est parallèle à l'axe desdits au moins premier et deuxième alésages ;
    • ledit au moins un élément de positionnement comprend un élément de centrage suivant le premier axe de la première pièce relativement à la deuxième pièce ;
    • l'élément de centrage est disposé au-dessus de la partie d'accrochage de la deuxième pièce ;
    • l'élément de centrage est un patin, par exemple amovible, dont la portion supérieure forme un coin ;
    • ledit au moins un élément de positionnement comprend un élément de centrage suivant le deuxième axe géométrique (Z) dudit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage ;
    • l'élément de centrage est disposé en-dessous de la partie d'accrochage de la deuxième pièce ;
    • l'élément de centrage est une cale, par exemple amovible ;
    • l'ensemble comprend un outil de positionnement de la première pièce relativement à la deuxième pièce ;
    • l'outil de positionnement comprend des premiers organes de préhension qui sont aptes à être verrouillés sur l'une des pièces, des deuxièmes organes de préhension qui sont aptes à être verrouillés sur l'autre pièce, lesdits premiers organes de préhension étant aptes à se déplacer relativement auxdits deuxièmes organes de préhension suivant ledit au moins un axe géométrique.
    • l'outil comprend une tête munie des premiers et deuxièmes organes de préhension et des moyens d'entrainement en mouvement suivant ledit au moins un axe géométrique desdits premiers organes de préhension relativement auxdits deuxièmes organes de préhension.- ledit au moins un élément de positionnement comprend plusieurs éléments servant de repères géométriques disposés sur la première pièce et sur la deuxième pièce et qui sont destinés à être alignés les uns avec les autres suivant le deuxième axe géométrique (Z) et/ou le troisième axe géométrique (Y) ;
    • ledit au moins un outil est apte à amener le ou les repères géométriques d'une pièce en alignement avec le ou les repères géométriques de l'autre pièce suivant le deuxième axe géométrique (Z) et/ou le troisième axe géométrique ;
    • ledit au moins un élément de positionnement dudit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage, suivant le premier axe géométrique ou le deuxième axe géométrique, est disposé sur au moins une des deux pièces ;
    • le dispositif de positionnement comprend en outre :
    • au moins un organe actif disposé sur une pièce,
    • au moins un organe passif disposé sur l'autre pièce et qui est apte à coopérer avec ledit au moins un organe actif par transmission et réception d'ondes électromagnétiques,
    • un système de pilotage en boucle fermée qui est apte à piloter les ondes électromagnétiques transmises et le déplacement d'au moins une pièce par rapport à l'autre en fonction des ondes reçues par ledit au moins un organe passif de manière à amener en correspondance géométrique lesdits au moins un organe actif et passif ;
    • le dispositif de positionnement comprend plusieurs éléments servant de repères géométriques disposés sur la première pièce et sur la deuxième pièce et qui sont destinés à être alignés les uns avec les autres suivant le premier axe géométrique (X) et/ou le deuxième axe géométrique (Z) et/ou le troisième axe géométrique (Y).
    • le premier et le troisième axe géométrique sont disposés dans le plan horizontal et le deuxième axe géométrique est l'axe vertical ;
    • la première pièce est une traverse et la deuxième pièce est un cadre ;
    • la traverse est destinée à être fixée en deux points diamétralement opposés de la périphérie interne du cadre respectivement par l'intermédiaire de ses deux extrémités opposées dont l'une est l'extrémité libre non encore fixée de la traverse et l'autre est l'extrémité opposée déjà fixée en un point du cadre ;
    • le dispositif comprend des moyens de mise en compression du cadre qui sont aptes à exercer un effort de compression sur le cadre de manière à rapprocher l'un de l'autre les deux points diamétralement opposés de la périphérie interne du cadre ;
    • l'extrémité libre de la traverse comprend une chape alignée dans l'axe longitudinal de la traverse et la partie d'accrochage forme un tenon disposé sur la périphérie interne du cadre.
  • L'invention a également pour objet, selon un autre aspect, un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble tel que brièvement exposé ci-dessus.
  • L'invention a pour objet, selon encore un autre aspect, un procédé de positionnement d'une première pièce d'aéronef (T) relativement à une deuxième pièce d'aéronef (C), la première pièce comportant une extrémité libre pourvue d'au moins un premier alésage (a1, a2) et la deuxième pièce comportant une partie d'accrochage pourvue d'au moins un deuxième alésage (a3) destiné à venir en correspondance avec ledit au moins un premier alésage, caractérisé en ce que ledit au moins un premier alésage et ledit au moins un deuxième alésage sont percés à leur diamètre définitif préalablement à leur positionnement relatif, le procédé comprenant une étape de déplacement relatif desdits au moins un premier et deuxième alésages et de positionnement, suivant au moins un des trois axes géométriques, dudit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage par l'intermédiaire d'au moins un élément de positionnement mécanique qui sert de repère géométrique entre lesdits au moins un premier et deuxième alésages lors du déplacement relatif.
  • Le procédé peut également comporter au moins certaines des caractéristiques possibles présentées ci-dessus en relation avec l'ensemble de positionnement.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue générale en perspective d'un ensemble selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de côté de l'ensemble de la figure 1 ;
    • les figures 3 à 5 illustrent le montage d'une extrémité libre d'une traverse à un cadre de fuselage ;
    • les figures 6 à 8 illustrent le positionnement de l'extrémité libre opposée de la traverse des figures 3 à 5 relativement au cadre, suivant un premier axe géométrique X, selon un mode de réalisation;
    • les figures 9 et 10 illustrent le positionnement de l'extrémité libre opposée de la traverse des figures 3 à 5 relativement au cadre, suivant un deuxième axe géométrique Z, selon un mode de réalisation;
    • les figures 11 à 13 illustrent le positionnement de l'extrémité libre opposée de la traverse des figures 3 à 5 relativement au cadre, suivant un troisième axe géométrique Y, selon un mode de réalisation ;
    • la figure 14 est vue schématique en coupe dans un plan longitudinal horizontal de l'extrémité libre opposée de la traverse assemblée à la partie d'accrochage du cadre ;
    • la figure 15 est une vue schématique en perspective d'une structure primaire de fuselage d'aéronef comprenant des traverses fixées à des cadres de fuselage ;
    • les figures 16 à 19 illustrent le positionnement de l'extrémité libre opposée de la traverse des figures 3 à 5 relativement au cadre, suivant le deuxième z et troisième axe géométrique y selon un autre mode de réalisation.
    DESCRIPTION DETAILLEE
  • La présente invention s'applique notamment en aéronautique au positionnement d'une première pièce telle qu'une traverse d'aéronef (destinée à former, conjointement avec d'autres traverses, la partie structurale d'un plancher d'un aéronef) par rapport à une deuxième pièce fixe telle qu'un cadre d'une structure primaire de fuselage d'aéronef, appelé ci-après cadre de fuselage.
  • La figure 1 illustre de manière agrandie et partielle :
    • une traverse T qui comporte une extrémité libre 12 pourvue d'au moins un premier alésage,
    • un cadre de fuselage C qui comporte une partie d'accrochage ou de fixation 14 pourvue d'au moins un deuxième alésage.
  • L'extrémité libre 12 de la traverse (tout comme son extrémité opposée non visible sur la figure 1) est configurée en forme de chape alignée dans la direction d'extension longitudinale de la traverse. L'extrémité libre 12 de la traverse comprend un alésage qui est percé dans chacun des deux bras parallèles 12a, 12b de la chape. Les deux premiers alésages a1, a2 sont alignés suivant un seul axe qui est perpendiculaire à la direction d'extension longitudinale de la traverse T.
  • La partie d'accrochage 14 est aménagée sur le bord périphérique intérieur du cadre C et est configurée sous la forme d'un tenon qui s'étend radialement vers l'intérieur du cadre. Le tenon 14 est percé d'un deuxième alésage a3 perpendiculaire au plan dans lequel s'étend le cadre C.
  • Les alésages a1, a2, a3 sont percés dans les pièces avant leur mise en place dans la structure primaire de fuselage. Ces alésages ont déjà le diamètre définitif requis pour l'assemblage ultérieur des pièces et ne nécessitent donc pas d'opération supplémentaire de perçage ou de rectification.
  • Le positionnement des pièces dont les dimensions sont définitives doit donc être précis pour qu'elles puissent être assemblées. Cette tâche est d'autant plus compliquée/délicate que les traverses sont de longues pièces.
  • Dans la position illustrée à la figure 1, l'extrémité libre 12 de la traverse est disposée à proximité de la partie d'accrochage 14 du cadre, au-dessus de celle-ci, en vue du positionnement relatif des pièces.
  • Un dispositif 20 de positionnement de la traverse T relativement au cadre C est utilisé afin de mettre en correspondance géométrique (alignement) de façon très précise (à quelques dixièmes de millimètres près), les deux premiers alésages a1 et a2 avec le deuxième alésage a3.
  • Le dispositif de positionnement 20 assure le positionnement relatif suivant trois axes géométriques, à savoir un premier axe géométrique X (axe horizontal), un deuxième axe géométrique Z (axe vertical) et un troisième axe géométrique Y (axe horizontal). Les axes Z et Y sont contenus dans le plan du cadre et sont perpendiculaires aux axes des alésages a1, a2 et a3, tandis que l'axe X est parallèle auxdits axes des alésages.
  • Le dispositif 20 comprend :
    • un premier élément 22 de positionnement des deux premiers alésages a1, a2 par rapport au deuxième alésage a3 suivant le premier axe géométrique X ;
    • des moyens 24, 27, 28, 29 de positionnement des deux premiers alésages a1, a2 par rapport au deuxième alésage a3 suivant le deuxième axe (Z) et le troisième axe géométrique (Y).
  • Le premier élément de positionnement 22 a pour fonction d'assurer le centrage de la traverse, et donc des deux premiers alésages a1, a2, relativement au cadre, et donc au deuxième alésage a3.
  • Le premier élément 22 est aménagé, par exemple de façon amovible, au-dessus du tenon 14 afin de venir en contact de façon privilégiée avec l'extrémité libre 12 de la traverse qui est généralement amenée par le dessus.
  • Le premier élément de centrage 22 est, par exemple, une pièce rapportée (ex. patin) ayant une forme de coin 22a dans sa portion supérieure qui est destinée à coopérer avec l'extrémité libre de la traverse. La portion inférieure 22b ou base du patin 22 est élargie afin d'avoir une meilleure assise sur la portion supérieure 14a du tenon 14.
  • Le patin est, par exemple, collé au tenon.
  • Les moyens de positionnement précités comprennent plus particulièrement un deuxième élément de positionnement 24 qui est apte à positionner/centrer suivant le deuxième axe Z les deux premiers alésages a1, a2(déjà positionnés suivant le premier axe X) relativement au deuxième alésage a3 .
  • Ce deuxième élément de positionnement 24 est disposé, par exemple de façon amovible, en dessous du tenon 14 afin de servir de butée verticale à l'extrémité libre 12 de la traverse.
  • Le deuxième élément 24 est par exemple une cale qui est montée dans la portion 14b du tenon située sous l'alésage a3. La cale a, par exemple, une forme de U dont l'ouverture vient s'engager sur la portion inférieure précitée 14b du tenon et les deux branches du U encadrent ainsi cette portion.
  • Les moyens de positionnement comprennent également plusieurs repères géométriques disposés, pour partie sur l'extrémité libre 12 et, pour partie sur le tenon 14. Ces repères géométriques sont destinés à être alignés les uns avec les autres suivant le troisième axe Y dès lors que les premiers alésages a1 et a2 et le troisième alésage a3 ont été positionnés les uns par rapport aux autres suivant le premier axe X et le deuxième axe Z. L'alignement des repères géométriques avec le troisième axe Y assure le positionnement relatif/centrage des alésages a1, a2, a3 suivant cet axe.
  • Les repères géométriques prennent par exemple la forme d'ergots dont deux 27, 28 sont formés respectivement sur la face supérieure de chacun des deux bras 12a, 12b de l'extrémité libre (de part et d'autre de l'échancrure ménagée entre ces bras), à la verticale de l'axe central des alésages a1 et a2.
  • Un troisième ergot 29 est formé sur la portion supérieure du tenon, à la verticale de l'axe central de l'alésage a3. Le patin 22 est positionné en retrait par rapport à l'ergot 29, entre ce dernier et le bord périphérique interne du cadre auquel il est adossé.
  • Comme illustré sur la figure 2, le dispositif de positionnement comprend en outre un outil de positionnement 30 qui est positionné au-dessus de l'extrémité libre 12 de la traverse. Cet outil est apte, sur commande, à amener les repères géométriques 28, 27 et 29 en correspondance géométrique ou en alignement suivant le troisième axe Y.
  • L'outil 30 est, par exemple, une pince de réajustement des ergots qui peut être de type hydraulique, électrique, manuelle, selon la valeur de l'effort de réajustement à exercer.
  • L'outil est en outre muni, de façon optionnelle, d'un limiteur d'effort afin de sécuriser les pièces.
  • On va maintenant décrire en référence aux figures 3 à 15 un procédé de positionnement de la traverse T relativement au cadre C et son assemblage avec celui-ci.
  • Comme représenté à la figure 3 (section transversale d'une structure primaire de fuselage d'aéronef), la traverse T est d'abord fixée à une partie d'accrochage ou de fixation 15 du cadre C (identique à la partie d'accrochage 14). Pour ce faire, on amène par le dessus (figure 4) l'extrémité libre 17 en forme de chape de la traverse (identique à l'extrémité 12) et on l'abaisse pour introduire la partie saillante 15 du cadre dans l'échancrure ménagée entre les bras écartés de la chape 17.
  • Une fois ainsi positionnées (figure 5), l'extrémité libre 17 et la partie 15 sont assemblées par par boulonnage dans les alésages en correspondance des deux pièces. La figure 3 illustre la traverse T fixée à une seule 17 de ses extrémités tandis que l'autre extrémité 12 opposée libre est en attente de positionnement et d'assemblage avec la partie 14 du cadre. L'écart entre l'extrémité 12 et la partie 14 du cadre a été volontairement exagéré pour les besoins de l'illustration. En pratique le décalage est de l'ordre de quelques millimètres.
  • Le positionnement de l'extrémité libre 12 de la traverse relativement à la partie d'accrochage 14 du cadre fait appel au dispositif de positionnement 20 décrit en référence aux figures 1 et 2.
  • Les figures 6 à 8 illustrent successivement le positionnement de l'extrémité libre 12 (chape) relativement à la partie d'accrochage 14 (tenon) suivant le premier axe géométrique X.
  • L'extrémité libre 12 est amenée au-dessus de la partie d'accrochage 14 et est descendue verticalement (manuellement ou avec un engin de levage/descente) de manière à ce que la chape entre en contact avec le premier élément de positionnement 22. Comme illustré sur la figure 7, l'un des deux bras 12a, 12b de la chape touche l'un des bords en pente du coin supérieur 22a du patin et glisse sur ce dernier au fur et à mesure que la traverse descend. Ceci a pour effet de positionner les deux bras 12a, 12b de la chape de part et d'autre du patin, centrant ainsi celle-ci sur le patin (figure 8).
  • Les premiers alésages a1 et a2 sont ainsi positionnés relativement au deuxième alésage a3 suivant le premier axe X.
  • Sur les figures 7 et 8, le défaut de positionnement des alésages selon le troisième axe Y est apparent (le défaut de positionnement selon le deuxième axe Z est également présent mais non visible).
  • Les figures 9 et 10 illustrent successivement le positionnement de l'extrémité libre 12 relativement à la partie d'accrochage 14 suivant le deuxième axe géométrique Z.
  • Dans l'exemple décrit l'extrémité libre 12 a déjà été positionnée relativement à la pièce 14 suivant le premier axe X.
  • Le défaut de positionnement relatif des alésages a1, a2, d'une part, et de l'alésage a3, d'autre part, selon les deux axes Z et Y est apparent sur la figure 9.
  • La traverse T poursuit sa descente jusqu'à ce que la face inférieure 12a1, 12b1 des bras de la chape entre en contact avec le deuxième élément de positionnement 24 (cale), notamment avec les branches du U que forme la cale. Ce deuxième élément 24 forme ainsi une butée suivant le deuxième axe Z (figure 10).
  • Dans la position illustrée sur la figure 10, les alésages a1, a2 et a3 ont été positionnés de manière relative entre eux suivant le deuxième axe Z.
  • Seul subsiste encore le défaut de positionnement selon le troisième axe Y.
  • On notera que le premier élément de positionnement 22a, par exemple, été démonté dès lors que l'extrémité libre 12 de la traverse est descendue en dessous de l'altitude de cet élément (figures 9 et 10).
  • Les figures 11 à 13 illustrent successivement le positionnement de l'extrémité libre 12 relativement à la partie d'accrochage suivant le troisième et dernier axe géométrique Y (cet axe correspond à l'axe longitudinal de la traverse).
  • Cette dernière étape de positionnement est mise en oeuvre par l'outil 30 de la figure 2 qui est, par exemple, une pince bridée sur la traverse, par exemple sur les deux flancs longitudinaux évidés de celle-ci. Le corps 32 de l'outil est monté de manière verrouillée sur les bords longitudinaux supérieurs des flancs dont le flanc, noté 40, représenté sur la figure 11.
  • La tête 34 de l'outil comprend des organes de préhension 36 qui sont aptes à se verrouiller sur les deux ergots 27, 28, d'une part, et l'ergot 29, d'autre part, et à se déplacer l'un par rapport à l'autre afin d'amener les ergots 27, 28 en alignement (selon l'axe X) avec l'ergot 29.
  • De manière non représentée sur les figures, les organes de préhension 36 comprennent, d'une part, un ou des premiers organes de préhension qui sont aptes à se verrouiller sur les deux ergots 27, 28 et, d'autre part, un ou des deuxièmes organes de préhension qui sont aptes à se verrouiller sur l'ergot 29. Les premiers organes sont aptes à se déplacer relativement aux deuxièmes organes (ou inversement) suivant l'axe Y par l'intermédiaire de moyens d'entrainement (moteur...) intégrés à l'outil, par exemple au corps 32 de ce dernier, et commandés (par une commande externe sur l'outil ou à distance) pour entrainer en mouvement les premiers organes relativement aux deuxièmes organes (ou inversement) suivant l'axe Y.
  • En pratique, l'outil exerce une traction suivant l'axe Y sur l'ergot 29 pour l'amener en correspondance géométrique avec les ergots 27 et 28, réalisant ainsi une mise en compression du cadre C illustré à la figure 3 (le cadre possède une certaine flexibilité dans son plan de par sa conception et en raison du fait qu'il est adapté à résister aux efforts dûs à la pressurisation de la cabine d'aéronef en vol).
  • Les ergots 27, 28 sont centrés (par conception) de façon précise sur un axe vertical qui passe par le centre de chacun des deux premiers alésages a1, a2.
  • L'ergot 29, pour sa part, est centré (par conception) de façon précise sur un axe vertical qui passe par le centre du deuxième alésage a3.
  • Compte tenu de cet agencement, l'alignement des trois ergots 27 à 29 assure le positionnement des trois alésages l'un par rapport à l'autre suivant le troisième axe Y.
  • Les figures 12 et 13 illustrent respectivement en vue de côté et de dessus le positionnement final relatif des alésages suivant les trois axes géométriques X, Z et Y.
  • Avec un tel positionnement les alésages sont en correspondance géométrique les uns avec les autres dans une zone de tolérance donnée, par exemple à quelques dixièmes de millimètres près. Une vis du type à embout conique 42 (figure 14) est ensuite insérée dans les alésages afin de parfaire le centrage desdits alésages entre eux.
  • Cette vis 42 est par exemple mise en place par un outil de traction qui prend appui sur la face intérieure du corps creux de la vis.
  • Un écrou 44 est ensuite monté sur l'extrémité débouchante de la vis 42 qui est située à l'opposé de la tête de ladite vis.
  • Une fois l'assemblage réalisé il n'est alors plus nécessaire de mettre en compression le cadre C avec l'outil 30.
  • Le positionnement qui vient d'être décrit est particulièrement efficace et rapide. Les pièces ayant été préalablement percées à leur diamètre définitif et ne nécessitant donc plus d'opération de perçage in-situ (dans la structure d'aéronef en cours d'intégration ou d'assemblage) mais uniquement un positionnement relatif des pièces, cela représente un gain de temps non négligeable. Par ailleurs, le fait de ne plus réaliser de perçage in-situ permet d'éviter de générer de la poussière et des copeaux dans un environnement où sont parfois déjà installés des équipements (ex ; équipement électroniques) sensibles à une telle pollution. En outre, cela simplifie les opérations de perçage dans la mesure où les outils et matériels nécessaires pour les réaliser sont souvent volumineux et s'intègrent donc difficilement dans l'environnement de l'aéronef en cours d'intégration ou d'assemblage avec une densité d'équipements souvent élevée.
  • On notera que toutes les traverses de la partie structurale du plancher de l'aéronef peuvent être positionnées et assemblées sur leur cadre respectif de manière identique soit l'une après l'autre, soit simultanément.
  • La figure 15 représente schématiquement une structure primaire de fuselage d'aéronef notée S comprenant plusieurs cadres C et plusieurs traverses T qui s'étendent chacune entre deux points de fixation diamétralement opposés sur la périphérie interne de chaque cadre. Les traverses ont été positionnées et assemblées comme décrit ci-dessus.
  • De manière générale, les éléments/moyens de positionnement du dispositif de positionnement selon le mode de réalisation précité sont de nature uniquement mécanique et ne comportent donc pas de composants électroniques, optiques ou autres, tels qu'une caméra.
  • Il s'agit d'éléments/moyens mécaniques qui servent de repères géométriques pour aider au positionnement relatif de deux pièces d'aéronef (pas nécessairement celles des figures) mais qui ne participent pas aux fonctionnalités des pièces : les éléments/moyens mécaniques sont des éléments/moyens additionnels par rapport aux pièces et qui ne sont là que pour servir de repères lors du déplacement relatif des deux pièces.
  • Un et/ou plusieurs de ces éléments/moyens sont associés à l'une et/ou à l'autre des pièces à positionner, de manière permanente ou temporaire.
  • Un et/ou plusieurs de ces éléments/moyens sont par exemple fixés de manière permanente à l'une et/ou l'autre pièce en étant par exemple réalisés d'un seul tenant avec une pièce (ex : ergots 27, 28) ou rapportés à cette pièce mais non amovibles.
  • Alternativement, un ou plusieurs de ces éléments/moyens sont fixés de manière temporaire à l'une et/ou à l'autre pièce, constituant ainsi un ou des éléments rapportés et amovibles (ex : éléments 22 et 24).
  • On notera que ces éléments moyens/moyens de positionnement mécaniques sont disposés latéralement ou de manière décalée par rapport aux alésages : ils ne sont donc pas disposés en vis-à-vis ni même à l'intérieur de l'un et/ou l'autre des alésages.
  • Les éléments/moyens mécaniques servant de repères géométriques ne nécessitent pas de structure mécanique supplémentaire pour leur maintien en position sur les pièces à positionner ou à côté de celles-ci. Ils constituent donc une solution particulièrement simple à mettre en oeuvre.
  • Les figures 16 à 19 illustrent un autre mode de réalisation d'un dispositif 50 de positionnement de la première pièce (traverse) T relativement à la deuxième pièce (cadre) C.
  • Ce dispositif 50 comprend le premier élément de positionnement 22 représenté sur les figures 1, 2 et 6 à 9 qui est utilisé de la même façon (positionnement suivant le premier axe X).
  • Le dispositif 50 (figure 16) comprend également des moyens de positionnement qui comprennent :
    • deux organes actifs (appelés aussi cibles actives) 52, 54 disposés sur la traverse T,
    • un organe passif (appelé aussi cible passive) 56 qui est disposé sur le cadre C et qui est apte à coopérer avec les deux organes actifs 52, 54 par transmission et réception d'ondes électromagnétiques.
  • Les organes actifs 52, 54 sont aptes à transmettre des ondes électromagnétiques et l'organe passif 56 est apte à les recevoir. Les organes peuvent être par exemple des cibles magnétiques. Comme représenté à la figure 17, le dispositif 50 comprend également un système de pilotage en boucle fermée 60. Le système 60 est apte à piloter, d'une part, les ondes électromagnétiques transmises par les organes actifs 52, 54 et, d'autre part, en fonction des ondes reçues par l'organe passif 56, le déplacement relatif de la traverse par rapport au cadre de manière à amener en correspondance géométrique les organes actifs et passif. Ces organes peuvent également être considérés comme des éléments servant de repères géométriques (d'un autre type que les éléments purement mécaniques des figures 1 à 15) présents sur les pièces ou associés aux pièces (par exemple de manière temporaire) et que l'on cherche à amener en correspondance géométrique les uns avec les autres.
  • Le système 60 comprend plus particulièrement une unité de contrôle et de pilotage 62 qui est reliée aux organes actifs et passif, d'une part, et à un outil 64, d'autre part. L'outil 62 peut être intégré à l'outil 64.
  • L'outil 64 comprend un corps 66 monté de manière verrouillée sur le dessus et sur les deux flancs longitudinaux évidés (ex. : flanc 40) de la traverse comme pour l'outil 30 de la figure 11.
  • L'outil 64 comprend également une tête 68 fixée à un corps 66 et qui comprend des organes de préhension 70 destinés à être verrouillés sur les repères géométriques (ex. : ergots) 27 à 29 de la traverse et du cadre. Les organes de préhension 70 sont commandables à distance par l'unité 62 :
    • pour leur verrouillage/déverrouillage sur les repères géométriques ;
    • pour leur déplacement selon les deuxième (Z) et troisième axes (Y) comme indiqué par les flèches sur la figure 17 afin de déplacer l'extrémité libre 12 de la traverse relativement à la partie d'accrochage 14 du cadre.
  • Tout ce qui a été dit à propos de l'outil 30 de la figure 11 s'applique également ici à l'outil 64. Comme avec l'outil 30, l'outil 64 exerce une traction axiale sur le cadre C (compression du cadre).
  • On notera que les organes actifs 52, 54 sont, par exemple, réalisés sous la forme de pastilles insérées respectivement dans les alésages a1 et a2 (figure 16) de la chape 12. Il en est de même de l'organe passif 56 inséré dans l'alésage a3 du tenon 14.
  • Le procédé selon cet autre mode de réalisation de positionnement de la traverse par rapport au cadre débute, comme pour le procédé précédent, un positionnement selon le premier axe X au moyen du premier élément de positionnement 22 (élément de centrage).
  • Une fois que ce premier positionnement a été effectué, le dispositif 50 décrit ci-dessus est mis en oeuvre afin d'aligner entre eux les ergots 27 à 29 (selon l'axe X) et donc de mettre en correspondance géométrique selon les axes Z et Y les alésages a1, a2, d'une part, et a3, d'autre part.
  • Plus particulièrement, l'unité de contrôle et de pilotage 62 :
    • commande la transmission d'ondes/signaux électromagnétiques par les organes actifs 52, 54,
    • reçoit des informations des organes actifs en fonction de la position de l'organe passif 56 par rapport aux organes actifs et, donc, en fonction du retour des signaux émis par les organes actifs et réfléchis par l'organe passif - traite ces informations (et notamment déduit la différence entre les positions respectives des organes actifs et passif en fonction des ondes/signaux reçus), et transmet à l'outil 64 une commande adaptée pour provoquer un déplacement des organes de préhension 70 correspondant à la différence entre les positions ainsi déterminées (déplacement des organes de préhension verrouillés sur la partie 14 par rapport aux organes de préhension verrouillés sur la traverse),
    • répète le cycle des étapes précédentes jusqu'à obtenir un alignement des positions des organes actifs et passif qui correspond à une mise en correspondance géométrique des alésages a1, a2 et a3 selon les deux axes Z et Y.
  • La figure 18 est une vue en coupe montrant l'agencement des organes actifs 52, 54 de part et d'autre de l'organe passif 56 lorsque ces organes ont été mis en place dans leurs logements respectifs (alésages a1, a2, a3) et que leurs positions ont été alignées selon les trois axes géométriques.
  • La figure 19 illustre le positionnement des deux pièces selon les trois axes géométriques.
  • Après mise en concordance géométrique des organes actifs et passif, les organes actifs 52, 54 sont retirés, tandis que l'organe passif 56 est chassé lors de la mise en place de la vis 42 de la figure 14.
  • Cet organe passif peut par exemple constituer un organe sacrificiel.
  • Dans ce mode de réalisation, le ou les éléments/moyens mécaniques servant de repères géométriques (à l'exception des organes) présentent les mêmes caractéristiques que précédemment. Ils sont associés aux organes actifs et passifs qui eux sont disposés dans les alésages à aligner. Toutefois, les organes actifs et passifs pourraient être disposés à un autre endroit des pièces. Quel que soit l'agencement des organes, ceux-ci s'avèrent particulièrement simples à manipuler et à placer sur les pièces, tout particulièrement lorsqu'ils sont dans les alésages. Ils ne nécessitent pas de structure mécanique de support pour maintien en position sur les pièces. Les avantages et caractéristiques présentés en relation avec le premier mode s'appliquent également ici tant qu'ils n'entrent pas en contradiction avec la présence des organes.
  • Les modes de réalisation décrits ci-dessus prévoient d'abord un positionnement selon le premier axe X avec le premier élément de positionnement 22, puis, un positionnement selon les deux autres axes Z et Y avec le deuxième élément de positionnement 24 et les repères géométriques 27 à 29.
  • Selon une première variante non représentée, le positionnement a lieu selon le premier axe avec le premier élément 22 et, lors de ce positionnement, on obtient simultanément le positionnement selon les deux autres axes sans faire intervenir ni le deuxième élément 24 ni les repères géométriques 27 à 29. Le dispositif de positionnement peut ainsi être considérablement simplifié puisque réduit au premier élément 22.
  • On notera toutefois qu'une deuxième variante non représentée peut reprendre la première variante en ajustant des repères géométriques sur les deux pièces (tels les ergots 27 à 29) afin de contrôler le bon positionnement des pièces.
  • Selon une troisième variante non représentée, le positionnement relatif des pièces peut n'avoir lieu que suivant les deuxième (Z) et troisième axes (Y) en se passant du premier élément de positionnement 22. Dans ce cas, la traverse est directement enfourchée par sa chape sur le tenon du cadre.
  • Selon une quatrième variante non représentée, le mode de réalisation illustré aux figures 16 à 19 peut être simplifié en omettant le premier élément de positionnement 22 comme pour la troisième variante.
  • Selon une cinquième variante non représentée, le nombre des organes actifs et passif, leur emplacement et leur forme peuvent varier. Ces organes peuvent en outre être rapportés sur les pièces après leur construction, de manière amovible ou non, ou bien être intégrés auxdites pièces lors de leur construction.
  • Selon une sixième variante non représentée, d'autres éléments ou formes aménagés en relief sur l'une et/ou l'autre pièce (traverse, cadre) peuvent être envisagés pour mettre l'une des pièces en référence géométrique par rapport à l'autre pièce.
  • Selon une septième variante non représentée, la forme, l'emplacement et le nombre des éléments 22, 24 et 27 à 29 peuvent varier tout en assurant chacun la ou les mêmes fonctions. Les éléments ou certains d'entre eux peuvent être amovibles ou non.
  • Selon une huitième variante non représentée, les emplacements de la chape 12 et du tenon 14 peuvent être inversés : la chape est solidaire du cadre et le tenon est solidaire de la traverse.
  • Selon une neuvième variante non représentée, la chape et le tenon peuvent être remplacés par d'autres moyens d'accrochage ou d'emboîtement complémentaires permettant d'assurer l'assemblage d'une traverse sur un cadre.
  • Selon une dixième variante non représentée, un outil est utilisé pour amener en correspondance géométrique suivant un ou plusieurs axes géométriques des repères géométriques présents sur les deux pièces à positionner et qui sont différents des repères identifiés sur les figures décrites ci-dessus.
  • Selon une onzième variante non représentée, les organes actifs et passifs du mode de réalisation des figures 16 à 19 peuvent être utilisés en combinaison avec un et/ou plusieurs autres éléments de positionnement mécaniques qui ne sont pas nécessairement la cale 22 ou les ergots 27 à 29.
  • On notera que les deux pièces à positionner l'une par rapport à l'autre peuvent être d'autres pièces d'un aéronef et tant ce qui a été dit précédemment notamment, en termes de caractéristiques, de fonctionnalités et d'avantages s'applique également au positionnement d'autres pièces d'aéronef. L'une et/ou l'autre de ces pièces peuvent être mobiles pendant au moins une partie de la durée de mise en oeuvre du procédé de positionnement d'une pièce par rapport à l'autre.
  • De manière générale, l'un et/ou l'autre des modes de réalisation et variantes précités s'appliquent au positionnement d'autre pièces d'aéronef soit en ayant recours à un ou des éléments servant de repères géométriques purement mécaniques soit en combinant un tel ou de tels éléments à des organes actifs et passifs (en complément), tels que mentionnés précédemment dans le mode des figures 16 à 19 et/ou dans ses variantes. La forme, le nombre, l'emplacement du ou des éléments servant de repères géométriques et des organes actifs et passifs relativement aux pièces à positionner et à assembler peut varier par rapport à ce qui a été dit précédemment.

Claims (15)

  1. Ensemble comprenant une première pièce d'aéronef (T) et une deuxième pièce d'aéronef (C) et un dispositif (20) de positionnement de la première pièce relativement à la deuxième pièce, la première pièce comportant une extrémité libre (12) pourvue d'au moins un premier alésage (a1,a2) et la deuxième pièce comportant une partie d'accrochage (14) pourvue d'au moins un deuxième alésage (a3) destiné à venir en correspondance avec ledit au moins un premier alésage, caractérisé en ce que , le dispositif (20) comporte au moins un élément de positionnement mécanique (22, 24, 27-29) servant de repère géométrique lors d'un déplacement relatif desdits au moins un premier et deuxième alésages percés à leurs diamètres définitifs afin de positionner, suivant au moins un parmi un premier, un deuxième et un troisième axes géométriques, ledit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage.
  2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement est associé de manière permanente ou temporaire à l'une des première et deuxième pièces.
  3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement ne participe pas aux fonctionnalités des première et deuxième pièces.
  4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement n'est pas disposé en vis-à-vis ou à l'intérieur desdits au moins un premier et deuxième alésages.
  5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement comprend un élément de centrage (22) suivant le premier axe (X) de la première pièce relativement à la deuxième pièce.
  6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement (24) comprend un élément de centrage suivant le deuxième axe géométrique (Z) dudit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage.
  7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, en ce qu'il comprend un outil de positionnement de la première pièce relativement à la deuxième pièce.
  8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'outil de positionnement comprend des premiers organes de préhension qui sont aptes à être verrouillés sur l'une des pièces, des deuxièmes organes de préhension qui sont aptes à être verrouillés sur l'autre pièce, lesdits premiers organes de préhension étant aptes à se déplacer relativement auxdits deuxièmes organes de préhension suivant ledit au moins un axe géométrique.
  9. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de positionnement comprend plusieurs éléments servant de repères géométriques (27-29) disposés sur la première pièce et sur la deuxième pièce et qui sont destinés à être alignés les uns avec les autres suivant le deuxième axe géométrique (Z) et/ou le troisième axe géométrique (Y).
  10. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement comprend en outre :
    - au moins un organe actif (52, 54) disposé sur une pièce (T),
    - au moins un organe passif (56) disposé sur l'autre pièce (C) et qui est apte à coopérer avec ledit au moins un organe actif par transmission et réception d'ondes électromagnétiques,
    - un système (50) de pilotage en boucle fermée qui est apte à piloter les ondes électromagnétiques transmises et le déplacement d'au moins une pièce par rapport à l'autre en fonction des ondes reçues par ledit au moins un organe passif de manière à amener en correspondance géométrique lesdits au moins un organe actif et passif.
  11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement comprend plusieurs éléments servant de repères géométriques disposés sur la première pièce et sur la deuxième pièce et qui sont destinés à être alignés les uns avec les autres suivant le premier axe géométrique (X) et/ou le deuxième axe géométrique (Z) et/ou le troisième axe géométrique (Y).
  12. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la première pièce est une traverse (T) et la deuxième pièce est un cadre (C).
  13. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce que la traverse est destinée à être fixée en deux points diamétralement opposés de la périphérie interne du cadre respectivement par l'intermédiaire de ses deux extrémités opposées (12, 17) dont l'une (12) est l'extrémité libre non encore fixée de la traverse et l'autre (17) est l'extrémité opposée déjà fixée en un point du cadre.
  14. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble selon l'une des revendications 1 à 13.
  15. Procédé de positionnement d'une première pièce d'aéronef (T) relativement à une deuxième pièce d'aéronef (C), la première pièce comportant une extrémité libre (12) pourvue d'au moins un premier alésage (a1, a2) et la deuxième pièce comportant une partie d'accrochage (14) pourvue d'au moins un deuxième alésage (a3) destiné à venir en correspondance avec ledit au moins un premier alésage, caractérisé en ce que ledit au moins un premier alésage et ledit au moins un deuxième alésage sont percés à leur diamètre définitif préalablement à leur positionnement relatif, le procédé comprenant une étape de déplacement relatif desdits au moins un premier et deuxième alésages et de positionnement, suivant au moins un des trois axes géométriques, dudit au moins un premier alésage relativement audit au moins un deuxième alésage par l'intermédiaire d'au moins un élément de positionnement mécanique (22, 24, 27-29) qui sert de repère géométrique entre lesdits au moins un premier et deuxième alésages lors du déplacement relatif.
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